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      粒度在吸入藥物設計中是何種角色?

      發布日期: 2021-06-29
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      在昨日浦江創新論壇全體大會上,軍事科學院研究員、中國科協副主席、中國工程院院士陳薇表示,正在申請霧化吸入式疫苗緊急使用。

      吸入式疫苗的研發初衷是什么?對于吸入藥物的設計,粒度扮演了什么樣的角色?

       


       

       

      一、吸入式疫苗 vs 注射式疫苗

       

      據陳院士介紹,吸入式疫苗可以:

       

      強化免疫狀態

      注射式疫苗形成的體液免疫、細胞免疫,吸入式疫苗還可形成黏膜免疫,這三重免疫是理想的狀態。

       

      減少藥物劑量

      霧化吸入式疫苗只需針劑疫苗的五分之一的劑量。

       

      解決包裝問題

      注射式疫苗需要一瓶一瓶裝,而霧化吸入式疫苗就可以解決目前疫苗瓶子的瓶頸問題。

       

       

      二、吸入式疫苗是如何作用的呢?

       

       

      霧化吸入治療,是應用特制的吸入裝置將藥物以及溶劑,霧化成液體的微滴,吸入并沉積于各級氣管、支氣管、肺泡中,從而激發黏膜免疫。這種免疫是通過肌肉注射所不能帶來的。通常,通過肌肉注射的疫苗只能誘導體液免疫和細胞免疫。此外,使用霧化吸入方式免疫是無痛的,且擁有更高的可及性。

       

      該治療方法是一種方便的局部給藥的方式,與其他全身給藥方式相比,藥物以微滴的形式輸送至呼吸道,具有副作用小,起效迅速等優勢。

       

       

      三、霧化吸入藥物的粒度設計要求

       

      霧化吸入治療,藥物在肺部沉積的區域主要取決于吸入氣霧劑中顆粒(液滴)的空氣動力學粒徑分布。顆粒的粒徑分布須能達到設計要求,從而使藥物能有效地沉積在肺部的目標靶位。

       

      一般認為粒徑 0.5 - 7 微米 的藥物微粒才能到達肺部發揮藥效,其中大多數應在 5微米以下,以確保藥物能有效沉積到肺部起效。
       
      如下圖:
      圖片
       
      目前吸入制劑粒徑分布測量方法主要有多級撞擊器和激光衍射法兩種。因激光衍射法具有測量速度快、粒級分級多,且實驗操作簡便等優勢,是霧化吸入制劑研發和生產過程中進行快速的裝置篩選、處方研究質量控制的理想方法。

       

       

      四、霧化顆粒的粒度表征技術

       

      德國新帕泰克 HELOS & INHALER 激光衍射粒度儀,專門針對干粉吸入劑DPI、定量吸入氣霧劑MDI、霧化吸入溶液Nebulizer、柔霧劑Soft mist和噴霧器分析開發的粒徑分析儀。能夠實現在 0.25 - 1750微米范圍內的粒度測量。

       

      采用新帕泰克的人工喉管以及泵系統連接,確保吸入測試條件符合要求,并且通過適配器可與各種不同的吸入裝置適配,廣泛應用于氣霧劑裝置的開發與評估、處方研究的粒度分析等。

       

      圖片

      HELOS & INHALER 氣霧激光粒度儀

       

       

      五、HELOS &INHALER 應用實例

       

      示例1:輸出特性分析 | Nebulizer

      圖片

      吸入藥物霧化過程中,霧滴的量比較穩定,霧滴的粒度大小恒定一致

       

      示例2:輸出特性分析 | DPI

      圖片

      吸入過程中粒徑的動態變化,0.4 秒后,活性成分API不再釋放(紅色曲線)

      示例3:局部作用吸入劑的粒度分析 | 支氣管

      圖片

      粒徑分布結構清楚地將吸入劑的API與載體乳糖區分開。API約占藥物體積的25%,平均粒徑為 4 微米。

      示例4:全身作用吸入劑的粒度分析 | 細支氣管

      圖片

      API成分約占吸入藥物體積含量的 15%, API的平均粒徑約為 2.5 微米, 這樣可以使藥物更深地滲透到呼吸道,直至細支氣管。

       

      德國新帕泰克 HELOS & INHALER,正在助力吸入式疫苗的開發與評估,是加速氣霧劑裝置的開發與評估、處方研究,醫藥DPI、MDI以及Nebulizer等產品粒度分析的好幫手!

       

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